KR101439184B1 - 실리콘 나노 입자 제조장치 - Google Patents

실리콘 나노 입자 제조장치 Download PDF

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한국에너지기술연구원
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Abstract

본 발명의 실리콘 나노 입자 제조장치에는 화학반응 유도에 의해 나노입자를 제조하는 ICP(Inductive Coupled Plasma)의 플라즈마 영역에서 생성된 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 반응로의 내부공간으로 모여져 압력을 형성하고, 상기 내부공간의 압력 상승으로 상기 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)를 상기 ICP(Inductive Coupled Plasma)쪽으로 다시 공급시켜주는 가스순환기(10)가 포함됨으로써 높은 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 이용율로 실란가스(SiH4)의 사용이 줄면서도 실리콘 나노입자 제조효율이 크게 향상되고, 특히 제조효율 증가를 통한 제조단가 절감과 함께 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 제거를 위한 스크러빙의 용량도 크게 축소되는 특징을 갖는다.

Description

실리콘 나노 입자 제조장치{Silicon Nono Particle Generation Apparatus}
본 발명은 실리콘(Si)을 나노사이즈(nm)의 입자로 제조하는 것에 관한 것으로, 특히 ICP(Inductive Coupled Plasma)의 우수한 장점을 이용하면서도 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 재순환으로 시간당 제조효율이 더욱 향상된 실리콘 나노 입자 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 리튬 이온 전지의 전지용량은 음극 단자로서 어떠한 재질이 적용되는 가에 따라 달라진다. 일례로, 음극 단자로서 탄소전극이 적용된 탄소전극타입 리튬 이온 전지는 그 전지용량이 탄소(C)의 이론 용량인 375mAh/g로 맞춰지게 된다.
하지만, 탄소전극은 전지의 충전 및 방전 효율이 우수한 탄소(C)의 장점에도 불구하고, 탄소(C)가 갖는 375mAh/g의 이론 용량으로 인해 고 용량의 리튬 이온 전지에는 사용할 수 없는 근본적인 한계가 있을 수밖에 없다.
그러므로, 고 용량의 리튬 이온 전지가 구현되기 위해선 음극단자로 적용될 수 있으면서 탄소(C)가 갖는 375mAh/g의 이론 용량 대비 높은 이론 용량을 갖는 재질이 적용되어야 한다.
이러한 예로, 실리콘(Si)을 들 수 있는데, 탄소(C)가 갖는 375mAh/g의 이론 용량에 비해 실리콘(Si)은 4200mAh/g의 이론 용량을 가짐으로써 고 용량의 리튬 이온 전지를 구현할 수 있는 최적의 재질로 선택되고 있다.
그러나, 실리콘(Si)은 4200mAh/g의 이론 용량을 갖는 대신 실리콘(Si)을 음극단자로 적용한 실리콘전극타입 리튬 이온 전지에서는 충전이 이루어질 때, Li4.4와 Si가 반응하여 Li4.4Si를 형성함으로써 약 400%에 이르는 매우 높은 부피 팽창이 일어나는 특성을 갖게 된다.
상기와 같이 실리콘전극타입 리튬 이온 전지에서 발생되는 약 400%에 부피 팽창은 충전 및 방전시 실리콘전극을 이루는 실리콘의 크랙(Crack)을 발생시킬 수 있고, 심할 경우 실리콘전극 단락을 가져올 수도 있다.
하지만, 실리콘(Si)은 마이크로사이즈(μm)에서 나노사이즈(nm)로 입자 사이즈 변화 시 부피팽창에 의한 스트레스도 감소되는 특성을 가지고, 이러한 특성을 이용해 나노사이즈(nm)의 실리콘입자로 실리콘전극이 제조됨으로써 고 용량의 리튬 이온 전지가 용이하게 구현되고 있다.
이에, 실리콘(Si)을 나노사이즈(nm)의 실리콘입자로 제조하기 위한 다양한 방법이나 장치가 개발 및 적용되고 있다.
일례로, 기상반응을 이용한 실리콘 나노입자의 제조방식이나 액상 반응을 이용한 실리콘 나노입자의 제조방식이 있으며, 특히 플라즈마를 이용한 실리콘 나노입자 제조방식은 제조단가를 줄이는데 필요한 제조 효율(=제조된 나노입자의 양/ 투입된 원료의 양)이 타 제조방식 대비 크게 향상된 기술로 널리 적용되고 있다.
특허공개공보 제10-2010-0091554(2010년08월19일)
상기 특허문헌은 플라즈마를 이용한 실리콘 나노입자 제조방식에서도 플라즈마 퍼짐 현상을 최소화하여 실리콘 나노입자의 입도 및 품질을 향상시킬 수 있는 ICP(Inductive Coupled Plasma)를 이용한 실리콘 나노입자 제조 기술의 예를 나타낸다.
이는, ICP(Inductive Coupled Plasma)에서는 고밀도 플라즈마 사용함으로써 높은 결정성의 품질을 갖는 실리콘 나노입자가 높은 시간당 생산량으로 제조될 수 있음에 기인된다.
하지만, ICP(Inductive Coupled Plasma)에서는 안테나를 이용하는 방식이므로, 플라즈마 형상제어가 어렵고 특히 균일한 품질 제어가 어려운 한계가 있을 수밖에 없어 플라즈마 형상제어를 용이하게 할 수 있는 기술과 시간당 제조량을 더욱 향상할 수 있는 기술 적용이 요구되고 있다.
특히, ICP(Inductive Coupled Plasma)에서는 무엇보다도 우수한 장점을 그대로 유지하면서 플라즈마 영역에서 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 량을 최소화 할 수 있는 방식이 크게 요구되고 있다.
이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 ICP(Inductive Coupled Plasma)를 이용해 실리콘(Si)을 나노사이즈(nm)의 입자로 제조함으로써 ICP(Inductive Coupled Plasma)의 우수한 장점을 그대로 이용하고, 특히 플라즈마 영역에서 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)를 재순환시켜줌으로써 시간당 제조효율을 더욱 높인 실리콘 나노 입자 제조장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실리콘 나노 입자 제조장치는 화학반응 유도에 의해 나노입자를 제조하는 ICP(Inductive Coupled Plasma)의 플라즈마 영역에서 생성된 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 반응로의 내부공간으로 모여져 압력을 형성하고, 상기 내부공간의 압력 상승으로 상기 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)를 상기 ICP(Inductive Coupled Plasma)쪽으로 다시 공급시켜주는 가스순환기; 가 포함된 것을 특징으로 한다.
상기 가스순환기는 상기 반응로의 내부공간을 형성하여 상기 나노입자가 포집되는 수거부에서 상기 ICP(Inductive Coupled Plasma)의 위에서 실란가스(SiH4)가 공급되는 가스주입부로 이어진다.
상기 가스주입부에는 가스재순환부가 더 형성되고, 상기 가스재순환부에는 상기 수거부에 연결된 상기 가스순환기가 연결된다.
상기 가스순환기는 상기 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 빠져나와 다시 공급되도록 흐름통로를 형성해주는 가스재순환라인과, 상기 가스재순환라인의 흐름통로를 상기 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 압력 상승으로 형성시켜주는 개폐밸브와, 상기 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)와 함께 섞인 상기 나노입자를 걸러주는 필터로 구성된다.
상기 가스재순환라인은 상기 반응로의 단면직경에 대해 간격을 두고 다수로 이루어지고, 상기 간격은 90도 간격이다.
상기 개폐밸브는 유량제어타입 밸브이며, 상기 필터는 매쉬타입이고, 상기 메쉬의 통공간격은 상기 나노입자가 빠져나가지 못하는 크기이다.
상기 반응로에는 상기 ICP(Inductive Coupled Plasma)와 상기 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 모여지는 내부공간사이로 상기 나노입자로부터 열을 흡수하는 냉각부가 형성다.
이러한 본 발명은 ICP(Inductive Coupled Plasma)의 우수한 장점을 그대로 이용하면서도 ICP(Inductive Coupled Plasma)의 플라즈마 영역에서 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 이용율을 높여 실리콘 나노입자 제조효율이 크게 높아지는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 재순환을 통해 실란가스(SiH4)의 이용율을 높여줌으로써 제조효율(=제조된 나노입자의 양/투입된 원료의 양)이 증가될 수 있고, 제조효율 증가를 통한 제조단가 절감도 이루어지는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 재순환을 통해 실란가스(SiH4)의 외부 배출이 최소화됨으로서 실리콘 나노 입자 제조 장치의 스크러빙이 최소 용량으로 축소될 수 있고, 이로부터 전체 장치에 대한 비용도 낮출 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 실란가스(SiH4)의 재순환이 구현되는 실리콘 나노 입자 제조장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 실란가스(SiH4)의 재순환을 위한 레이아웃(Layout)이며, 도 3은 본 발명에 따른 실리콘 나노 입자 제조장치에서 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 재순환되는 작동상태이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 실시예에 따른 실란(SiH4)의 재순환이 구현되는 실리콘 나노 입자 제조장치의 구성을 나타낸다.
도시된 바와 같이, 실리콘 나노 입자 제조 장치는 실리콘(Si)의 나노입자를 플라즈마 영역에서 생성하는 반응로(1)와, 플라즈마 영역에서 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)를 반응로(1)로 재순환시켜줌으로써 시간당 제조효율을 더욱 높인 가스순환기(10)를 포함한다.
통상, 실리콘 나노 입자 제조 장치에는 미 반응 및 미분해 된 실란가스(SiH4)를 태워 없애는 스크러버가 더 포함된다.
상기 반응로(1)에는 높이를 기준으로 활성 기체인 실란가스(SiH4)가 공급되는 가스주입부(100)가 형성되고, 가스주입부(100)에 이어 플라즈마로 실란가스(SiH4)의 화학변화를 유도하는 플라즈마 반응부(200)가 형성되며, 플라즈마 반응부(200)에 이어 화학 변화로 추출된 나노입자로부터 열을 흡수하는 냉각부(300)가 형성되고, 냉각부(300)에 이어 열이 흡수되어진 나노입자를 포집하는 수거부(400)가 순차적으로 형성된다.
통상, 가스주입부(100)와 플라즈마 반응부(200), 냉각부(300) 및 수거부(400)는 열적 안정성이 뛰어난 석영(Quartz) 재질로 이루어진다.
상기 가스주입부(100)에는 반응로(1)의 내부로 배열된 가스 주입 라인(110)이 다수로 구비되고, 상기 가스 주입 라인(110)들 중 일부 라인은 활성 기체인 실란가스(SiH4)가 흐르는 실란 라인으로 이용되고, 또 다른 일부 라인은 실란가스의 화학 변화로 생성된 실리콘 나노입자의 표면이 매끄러워지도록 도와주는 표면도핑을 위한 비활성 기체인 아르곤(Ar)이 흐르는 아르곤 라인으로 구성된다.
상기 실란 라인과 아르곤 라인은 반응로의 설계 사양에 따라 적절히 변화될 수 있다.
또한, 표면도핑을 위해 붕소(B)가 포함된 가스인 B2H6나 또는 표면도핑 후 입자 표면의 세정(cleaning)을 위해 불소(F)가 포함된 가스인 NF3가 이용될 수 있다.
상기 플라즈마 반응부(200)에는 외벽으로 권치된 ICP(210, Inductive Coupled Plasma)이 구비되며, 상기 ICP(210)는 반응로(1)의 내부로 공급된 가스의 화학반응을 일으키는 플라즈마를 유도하도록 코일형태로 권치된다.
본 실시예에서, 상기 ICP(210)가 플라즈마 반응을 위한 내부 작동압력은 0.1-1torr이고, 인가전압은 13.56MH, 1300W의 RF(Radio Frequency)이며, 통상 상기 작동압력과 인가전압은 반응로(1)의 크기 및 가스의 유량에 따라 변동될 수 있다.
상기 냉각부(300)에는 반응로(1)의 내부를 흐르는 가스의 흐름에 대해 수직하는 방향으로 노즐을 통해 외부의 비활성가스가 주입될 수 있는 냉각노즐(310)이 구비된다.
구체적으로, 상기 냉각노즐(310)은 반응기(1)와 수직되게 반응기 외경을 따라 방사형으로 배열되고, 그 수량은 방사형으로 6개가 설치되나 그 개수나 각도를 한정하지는 않는다.
상기 냉각노즐(310)에서 공급되는 비활성가스는 플라즈마 반응부(200)를 통과하면서 생성된 실리콘 나노입자를 급냉시키고, 또한 플라즈마 반응부(200)에서 생성된 실리콘 나노입자가 상호 응집반응에 의해 수율이 저하되지 않도록 작용한다.
상기 수거부(400)에는 냉각부(300)를 통과한 실리콘 나노입자를 포집하는 포집기(410)가 구비되며, 상기 포집기(410)는 메쉬필터와 함께 모든 반응 종료 후 외부로 수거를 가능하게 하는 포집홀더나 질소분위기의 글러브 박스 같은 별도의 수거장치가 더 적용될 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 상기 반응로(1)에는 플라즈마 영역에서 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 가스순환기(10)를 이용해 다시 공급될 수 있도록 가스재순환부(500)가 더 포함된다.
상기 가스재순환부(500)는 반응로(1)의 상단부위를 이루는 가스주입부(100)의 상부부위에서 가스주입부(100)와 연결됨으로써, 가스재순환부(500)로 재순환된 실란(SiH4)가스가 가스주입부(100)로 다시 공급되어진다.
그러므로, 상기 가스재순환부(500)에서는 한번 투여된 전체 실란(SiH4)가스 중 플라즈마 영역에서 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 다시 사용됨으로써 투여되는 실란가스(SiH4)의 량을 줄일 수 있고, 특히 미분해 된 실란가스(SiH4)가 스크러버를 이용해 태워 없애지는 공정 단축과 함께 스크러버 용량도 크게 축소될 수 있다.
통상, 상기 가스재순환부(500)는 열적 안정성이 뛰어난 석영(Quartz) 재질로 이루어진다.
한편, 도 2는 반응로(1)의 가스재순환부(500)로 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)를 재순환시켜주기 위한 가스순환기(10)의 레이아웃(Layout)을 나타낸다.
도시된 바와 같이, 가스순환기(10)는 반응로(1)의 높이를 기준으로 하단부에서 상단부로 이어지는 적어도 1개 이상의 가스재순환라인(13)과, 가스재순환라인(13)의 경로상에 설치되어 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 압력으로 열려 흐름 통로를 형성해주는 개폐밸브(15)와, 제조된 나노입자가 가스재순환라인(13)으로 빠져나가지 못하도록 나노입자를 걸러주는 필터(17)로 구성된다.
상기 가스재순환라인(13)은 반응로(1)의 수거부(400)에서 가스재순환부(500)로 이어지며, 통상 반응로(1)의 단면직경에 대해 90도 간격을 두고 4개(13-1,13-2,13-3,13-4)가 구성됨이 바람직하지만 반응로(1)의 용량에 따라 적절한 수량으로 변경될 수 있다.
상기 개폐밸브(15)는 유량제어타입 밸브이고, 가스재순환라인(13)의 하단부위와 상단부위에서 형성되는 압력의 차를 이용해 열려짐으로써 가스재순환라인(13)의 하단부위에서 상단부위로 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 흘러가는 흐름 통로를 형성시켜 준다.
하지만, 상기 개폐밸브(15)는 필요에 따라 전동 컴프레서(Compressor)로 대체될 수 있다.
상기 필터(17)는 제조된 나노입자가 빠져나가지 못하는 통공간격을 갖는 매쉬(17a)로 이루어지며, 필요에 따라 동일한 작용을 발휘하는 다양한 구조를 가질 수 있다.
한편, 도 3은 본 실시예에 따른 실리콘 나노 입자 제조장치에서 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 재순환되는 작동상태를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 반응로(1)의 가스주입부(100)로 실란가스(SiH4)와 아르곤가스(Ar)가 공급되면, 플라즈마 반응부(200)의 외벽에 구비된 ICP(210)로부터 유도되는 플라즈마에 의해 일어난 화학반응으로 실리콘 나노입자(A)가 형성된다.
이어, 플라즈마 반응부(200)의 하단에 위치된 냉각부(300)에서는 냉각노즐(310)이 실리콘 나노입자(A)의 흐름에 대해 수직하는 방향으로 외부의 비활성가스를 주입함으로서 생성된 실리콘 나노입자가 급냉되며, 이를 통해 실리콘 나노입자(A)가 상호 응집반응에 의해 수율이 저하되지 않게 된다. 그러면, 반응로(1)의 하부에 위치된 수거부(400)는 메쉬필터(410)를 이용해 실리콘 나노입자(A)가 포집된다.
이러한 과정에서 플라즈마 반응부(200)의 플라즈마 영역에서 화학반응되는 전체 실란(SiH4)가스 중 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 발생될 수밖에 없다.
통상, 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)는 스크러버를 이용해 태워 없애지만, 본 실시예에서는 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)중 약 30%에서 최대 50%는 가스순환기(10)를 통해 반응로(1)에서 재사용된다.
그러므로, 본 실시예에서 구현되는 실리콘 나노 입자 제조 장치는 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 재순환을 통해 실란가스(SiH4)의 이용율이 높아짐으로써 제조효율(=제조된 나노입자의 양/투입된 원료의 양)이 증가될 수 있고, 특히 제조효율 증가를 통한 제조단가 절감도 이루어질 수 있다.
또한, 본 실시예에서 구현되는 실리콘 나노 입자 제조 장치는 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 재순환을 통해 태워져 없애주는 실란가스(SiH4)의 량을 크게 줄여줌으로써 실란가스(SiH4)를 태우기 위한 크러빙이 최소 용량으로 축소될 수 있고, 특히 전체 장치에 대한 비용도 낮출 수 있다.
이러한 작용은 가스순환기(10)를 통해 이루어지고, 특히 반응로(1)의 수거부(400)에 채워진 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 압력을 통해 구현된다.
일례로, 반응로(1)의 수거부(400)에 채워진 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 압력이 Pa로 형성되고, 반응로(1)의 가스주입부(100)나 또는 가스재순환부(500)의 압력이 Pb로 형성되며, Pa가 Pb에 비해 상대적으로 더 높은 압력이 형성될 수 있다.
즉, Pa > Pb조건에서는 가스재순환라인(13)에 설치된 개폐밸브(15)는 개폐밸브(15)의 전후로 압력차가 형성될 수밖에 없고, 이로부터 개폐밸브(15)가 열려짐으로써 가스재순환라인(13)에는 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 흐를 수 있게 된다.
그러므로, 반응로(1)의 수거부(400)에 채워진 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)는 수거부(400)로부터 배출 될 수 있다.
이어, 상기 가스재순환라인(13)을 통해 흐르는 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)는 반응로(1)의 가스재순환부(500)로 보내짐으로써, 가스재순환부(500)의 에는 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 채워지게 된다.
그러므로, 반응로(1)의 가스재순환부(500)에 채워진 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)는 가스주입부(100)로 다시 공급됨으로써, 가스주입부(100)로 새롭게 다시 공급되어야 하는 실란가스(SiH4)의 량을 그 만큼 줄여 줄 수 있게 된다.
이때, 반응로(1)의 수거부(400)와 가스재순환라인(13)의 연결부위에 구비된 필터(17)는 나노입자가 빠져나가지 못하는 통공간격을 갖는 매쉬(17a)로 이루어짐으로써, 반응로(1)의 수거부(400)로 모여진 나노입자가 가스재순환라인(13)으로 빠져나가는 현상이 방지될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 실리콘 나노 입자 제조장치에는 화학반응 유도에 의해 나노입자를 제조하는 ICP(Inductive Coupled Plasma)의 플라즈마 영역에서 생성된 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 반응로의 내부공간으로 모여져 압력을 형성하고, 상기 내부공간의 압력 상승으로 상기 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)를 상기 ICP(Inductive Coupled Plasma)쪽으로 다시 공급시켜주는 가스순환기(10)가 포함됨으로써 높은 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 이용율로 실란가스(SiH4)의 사용이 줄면서도 실리콘 나노입자 제조효율이 크게 향상되고, 특히 제조효율 증가를 통한 제조단가 절감과 함께 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 제거를 위한 스크러빙의 용량도 크게 축소될 수 있다.
1 : 반응로 10 : 가스순환기
13 : 가스재순환라인 15 : 개폐밸브
17 : 필터 17a : 매쉬
100 : 가스주입부 110 : 가스 주입 라인
200 : 플라즈마 반응부 210 : ICP(Inductive Coupled Plasma)
300 : 냉각부 310 : 냉각노즐
400 : 수거부 410 : 포집기
500 : 가스재순환부
A: 나노입자 Pa,Pb : 압력

Claims (9)

  1. 화학반응 유도에 의해 나노입자를 제조하는 ICP(Inductive Coupled Plasma)의 플라즈마 영역에서 생성된 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 반응로의 내부공간으로 모여져 압력을 형성하고, 상기 내부공간의 압력 상승으로 상기 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)를 상기 ICP(Inductive Coupled Plasma)쪽으로 다시 공급시켜주는 가스순환기;
    가 포함된 것을 특징으로 하는 실리콘 나노 입자 제조장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 가스순환기는 상기 반응로의 내부공간을 형성하여 상기 나노입자가 포집되는 수거부에서 상기 ICP(Inductive Coupled Plasma)의 위에서 실란가스(SiH4)가 공급되는 가스주입부로 이어진 것을 특징으로 하는 실리콘 나노 입자 제조장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 가스주입부에는 가스재순환부가 더 형성되고, 상기 가스재순환부에는 상기 수거부에 연결된 상기 가스순환기가 연결되는 것을 특징으로 하는 실리콘 나노 입자 제조장치.
  4. 청구항 제1내지 제3중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스순환기는 상기 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 빠져나와 다시 공급되도록 흐름통로를 형성해주는 가스재순환라인과, 상기 가스재순환라인의 흐름통로를 상기 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)의 압력 상승으로 형성시켜주는 개폐밸브와, 상기 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)와 함께 섞인 상기 나노입자를 걸러주는 필터로 구성된 것을 특징으로 하는 실리콘 나노 입자 제조장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 가스재순환라인은 상기 반응로의 단면직경에 대해 간격을 두고 다수로 이루어진 것을 특징으로 하는 실리콘 나노 입자 제조장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 간격은 90도 간격인 것을 특징으로 하는 실리콘 나노 입자 제조장치.
  7. 청구항 4에 있어서, 상기 개폐밸브는 유량제어타입 밸브인 것을 특징으로 하는 실리콘 나노 입자 제조장치.
  8. 청구항 4에 있어서, 상기 필터는 매쉬타입이고, 상기 메쉬의 통공간격은 상기 나노입자가 빠져나가지 못하는 크기인 것을 특징으로 하는 실리콘 나노 입자 제조장치.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 반응로에는 상기 ICP(Inductive Coupled Plasma)와 상기 미 반응 및 미 분해된 실란가스(SiH4)가 모여지는 내부공간사이로 상기 나노입자로부터 열을 흡수하는 냉각부가 형성된 것을 특징으로 하는 실리콘 나노 입자 제조장치.
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